Μια από τις σπανιότερες κοσμικές συγκρούσεις που έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα αποκάλυψαν αστρονόμοι, εντοπίζοντας ένα σύστημα όπου έξι υπερμεγέθεις γαλαξίες συγχωνεύονται σταδιακά σε έναν τεράστιο γαλαξία.
Η ανακάλυψη, που παρουσιάζεται σε προδημοσίευση στο arXiv από ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Z.L. Wen της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία μελέτης του τρόπου δημιουργίας των μεγαλύτερων γαλαξιών στο Σύμπαν.
Μια κοσμική σύγκρουση εξαιρετικής κλίμακας
Το σύστημα είχε αρχικά εντοπιστεί το 2018 μέσω μεγάλων ουράνιων ερευνών, όπως οι Two Micron All Sky Survey, WISE και SuperCOSMOS. Ωστόσο, τα δεδομένα από τις έρευνες DESI Legacy Imaging Surveys αποκάλυψαν ότι στο κέντρο του σμήνους βρίσκονται έξι τεράστιοι γαλαξίες που βρίσκονται σε διαδικασία συγχώνευσης.
Οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν με τα τηλεσκόπια Mayall, Bok και Blanco στην Αριζόνα και τη Χιλή, αποκαλύπτοντας ότι οι έξι γαλαξίες κατευθύνονται προς τη δημιουργία ενός ενιαίου υπερμεγέθους γαλαξία, γνωστού ως Brightest Cluster Galaxy – ο φωτεινότερος γαλαξίας ενός γαλαξιακού σμήνους.
Ένα τεράστιο νέφος άστρων γύρω από τη συγχώνευση
Γύρω από το σύστημα οι ερευνητές εντόπισαν επίσης ένα τεράστιο περίβλημα ενδοσμηνιακού φωτός, με έκταση περίπου 310 kiloparsec. Πρόκειται για ένα είδος φωτεινής «ομίχλης» από άστρα που απομακρύνθηκαν από τους αρχικούς γαλαξίες εξαιτίας των ισχυρών βαρυτικών αλληλεπιδράσεων.
Για να παρατηρήσουν αυτό το αχνό απομεινάρι, οι επιστήμονες χρειάστηκε πρώτα να αφαιρέσουν το έντονο φως των ίδιων των γαλαξιών, ώστε να αποκαλυφθεί η δομή που άφησε πίσω της η κολοσσιαία σύγκρουση.
Ένας γαλαξίας με τρισεκατομμύρια ηλιακές μάζες
Το μέγεθος της συγχώνευσης γίνεται αντιληπτό από τη μάζα των γαλαξιών που συμμετέχουν. Πέντε από αυτούς διαθέτουν μάζα μεγαλύτερη από 10¹¹ φορές τη μάζα του Ήλιου, δηλαδή ο καθένας περιέχει περίπου 100 δισεκατομμύρια άστρα.
Όταν ολοκληρωθεί η διαδικασία, ο τελικός γαλαξίας αναμένεται να έχει μάζα περίπου 1,16 × 10¹² ηλιακές μάζες. Η πλήρης συγχώνευση, ωστόσο, θα χρειαστεί από 800 εκατομμύρια έως 1,9 δισεκατομμύρια χρόνια.
Μία περίπτωση στις 52.803
Η σπανιότητα του φαινομένου αποτυπώνεται στα στατιστικά στοιχεία της έρευνας. Οι επιστήμονες εξέτασαν 52.803 κοντινά γαλαξιακά σμήνη από τα δεδομένα του DESI και εντόπισαν μόνο ένα σύστημα – το WHY J0501+01 – που περιλαμβάνει περισσότερους από τέσσερις γαλαξίες σε διαδικασία συγχώνευσης.
Ακόμη και οι συγχωνεύσεις τεσσάρων γαλαξιών είναι εξαιρετικά σπάνιες, με μόλις 12 γνωστά παραδείγματα, σε σύγκριση με 2.233 περιπτώσεις δυαδικών συγχωνεύσεων.
Παρακολούθηση ενός γαλαξιακού «χάους»
Οι ερευνητές χαρακτήρισαν το σύστημα «μη χαλαρωμένο», δηλαδή βρίσκεται ακόμη σε μια εξαιρετικά ενεργή φάση όπου οι βαρυτικές δυνάμεις εκτοξεύουν άστρα και αναδιαμορφώνουν τη δομή των γαλαξιών.
Παρατηρήσεις με το Follow-up X-ray Telescope του Einstein Probe αποκάλυψαν έντονη κίνηση στο υπέρθερμο πλάσμα γύρω από τη συγχώνευση, καθώς και μια ουρά πλάσματος που πιθανότατα δημιουργήθηκε από τη σύγκρουση.
Η μελέτη τέτοιων ακραίων κοσμικών γεγονότων βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς σχηματίζονται οι μεγαλύτεροι γαλαξίες του Σύμπαντος και πώς εξελίσσονται τα γαλαξιακά σμήνη σε βάθος δισεκατομμυρίων ετών.
